[实用新型]高真度空间立体实象成象装置

说明书

本实用新型涉及光学成象装置，特别是涉及高真度空间立体实象成象装置。

在已有技术中，使物体成空间立体实象的一种装置如附图1所示，将两块大小、形状相同的抛物面凹面镜11和12上下对合，它们的形状取为使两抛物面凹面镜的顶点曲率半径R和抛物面凹面镜口径φ之间满足关系式φ²＝2R²，如此每一块镜面的焦点必然位于另一块的顶点处。在下镜面的中心放置物体A，上镜面的顶点开孔13。图2是该装置的光路原理图，受光照的物体A将光线射向上镜面，并由其反射，反射光束是平行光束，它平行于对合的两凹面镜的共主光轴oo′，平行光束又经下镜面反射，聚焦于下镜面的焦点处，成一实象A′。由这样的装置形成的空间立体实象的清晰度和逼真度均不够高，这是因为：物体A在下抛物面凹面镜12中所成的虚象s也会在实象A′的下方成象s′，而s′与A′的大小不同、位置贴近，如此便影响了空间立体实象A′的真实感；又，由于实物是静止不动的，其象当然也静止不动，在视觉上逼真度就不高，另外，物体仅依靠自然光照明，照度不够，影响了成象亮度。

于是，本实用新型的目的是研制一种高真度的空间立体成象装置，它使物体通过该装置产生的空间立体实象更明亮清晰而富有真实感。

本实用新型是这样来实现的：它与已有技术同样采用两块大小、形状相同的抛物面凹面镜上下对合，它们的形状取为使两抛物面凹面镜的顶点曲率半径R和其口径φ之间满足关系式：φ²＝2R²，上抛物面凹面镜的顶点处开孔。然而，为了避免物体被搁置它的下抛物面凹面镜所成的虚象也在其所成的空间立体实象A′的下方成象，因而将该下抛物面凹面镜的中心也开一个孔，亦即把这部分镜面除去，并在该孔的下方置一转动机构，它有与两抛物面凹面镜的共主光轴同轴的转轴使此转轴的上端面与该孔在同一平面。在这上端面固定一小平台，成象物体就置于该小平台上，并且使它处于转轴的轴线，另外，在对合的两块抛物面凹面镜中心悬置一个内光源以增加物体的照度，如此，物体便在上抛物面凹面镜顶点开孔处空间产生一清晰明亮的、动态的、几可乱真的空间立体实象。这种装置特别适用于作为展示珠宝之类的展具，它形象逼真，引入注目、使用方便，可随时调换展品，也适用作大中学校的光学教具。

下面结合附图对本实用新型的一个具体实施例加以详细说明。

图1是已有技术的空间立体成象示意图；

图2是图1的光路原理图；

图3是本实用新型的一个具体实施例的结构示意图；

图4是图2的俯视图；

参见图3，本实用新型空间立体实象成象装置包括两块大小、形状相同而上下对合的抛物面凹面镜1和2，下面简称上镜1和下镜2。它们的形状取为使两抛物面凹面镜的顶点曲率半径R和其口径φ之间满足关系式φ²＝2R²。在两镜面的中心分别开有孔3和4，孔3和孔4的直径最好相同。一般取镜面口径φ的1／4至1／3。上述对合的上镜1和下镜2可通过两块中间分别开有大于孔3和4的圆孔5、6的、相同的正方形上镜支架板7和下镜支架板8及它们四角上对应的螺孔9和穿过螺孔9的长螺钉10牢固地固定在一起，参见图4。在对合的上下镜1、2内部中心置有一装于罩壳11的内光源12。它们可以通过例如一端分别固定于上镜1的孔3周缘对置的二点13和14上的两根导线15、16悬置而定位。在孔4的下方安置有一转动机构17，该转动机构17有一转轴18，它与两抛物面凹面镜1、2的共主光轴oo′同轴，该转轴18的上端面与孔4在同一平面，在该端面上固定一置物小平台19。将欲成象的物体如珠宝之类放于该小平台上、转轴18的轴线位置。上述转动机构17可以是一个电子钟机芯，则转轴18可使用秒针转轴，此外，转动机构17也可以是其他缓慢转动的小电机之类。另外，在转动机构17与下镜2之间最好设置一块黑绒衬板21，其直径大于孔4的孔径，其作用是防止杂散光进入装置而影响成象质量。黑绒衬板21可以通过连接件22例如型铝片和螺钉固定到下镜支架板8上。当然，在黑绒衬板21上对应于转轴18的位置应开孔以便转轴18穿过。